一种利用风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108913918A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810746571.8(22)申请日2018.07.09(71)申请人武汉工程大学地址430074湖北省武汉市洪山区雄楚大街693号(72)发明人池汝安吴晓燕张臻悦周芳刘雪梅(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡建平李欣荣(51)Int.Cl.C22B59/00(2006.01)C22B3/04(2006.01)C22B3/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种利用风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法(57)摘要本发明属于湿法冶金领域，主要针对现有低浓度的稀土浸出液被弃用而造成的资源浪费问题，提供了一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法。本发明首先采用碳酸氢铵和硫化钠混合沉淀剂等，使稀土离子、铝离子和重金属离子分别形成碳酸稀土、氢氧化铝和硫化物等一起共沉淀；加入盐酸溶解混合沉淀物得到稀土母液，再用碳酸氢铵调节pH值，并进行铝离子絮凝沉淀，得除杂后的稀土溶液，最后用碳酸氢铵或草酸沉淀回收碳酸稀土或草酸稀土。本发明可有效回收原地浸出工艺极稀浓度中的稀土，有效提高稀土回收率，实现中重稀土资源的有效回收利用，具有重要的经济和环境效益。CN108913918ACN108913918A权利要求书1/1页1.一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法，包括如下步骤：1)对风化壳淋积型稀土矿进行原地浸出，收集稀土浓度低于0.1g/L的浸出液作为极稀稀土溶液，向其中加入混合沉淀剂和聚丙烯酰胺絮凝剂，得混合沉淀物和沉淀母液；2)用酸液溶解所得混合沉淀物，搅拌过滤，收集所得含铝稀土母液，再在搅拌条件下向其中加入碳酸氢铵调节pH，并加入聚丙烯酰胺絮凝剂，使铝离子形成絮状氢氧化铝沉淀，得除铝后的稀土溶液，最后加入稀土沉淀剂沉淀回收稀土。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述极稀稀土溶液中的稀土浓度为0.03-0.1g/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合沉淀剂由碳酸氢铵和硫化钠混合而成，其中硫化钠的含量为3-10wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合沉淀剂的用量是极稀稀土溶液中稀土质量的2-5倍。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中控制聚丙烯酰胺在所得混合液中的浓度为3×10-4-8×10-4g/L。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所得沉淀母液的pH值为6.0-8.0，所得沉淀在母液中陈化1-4小时，再滤出混合沉淀物。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所得混合沉淀物的含水率维持在10-20％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸液中氢离子浓度为2-4mol/L，酸液与混合沉淀物的质量比为1:(1.0-2.0)；所得含铝稀土母液的pH值为3.0-5.5。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用碳酸氢铵调节稀土母液的pH值为4.8-5.2。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述稀土沉淀剂为碳酸氢铵或草酸；其中碳酸氢铵的用量为除铝稀土液中稀土质量的2-4倍；草酸的用量为除铝稀土液中稀土质量的1-3倍。2CN108913918A说明书1/5页一种利用风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法技术领域[0001]本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种风化壳淋积型稀土矿原地浸出的极稀稀土溶液回收稀土的方法。背景技术[0002]风化壳淋积型稀土矿中得稀土主要是以水合或羟基水合的稀土离子吸附在风化壳黏土矿物上，其中主要的黏土矿物是高岭石和埃洛石等，而吸附在黏土矿物上的稀土离子，可用电解质溶液(诸如硫酸铵或氯化铵等)交换于溶液中，并采用草酸或碳酸氢铵沉淀回收稀土。目前风化壳淋积型稀土矿的开采，主要采用原地浸出工艺，选用硫酸铵或氯化铵作为浸取剂，配成单一的硫酸铵溶液或氯化铵溶液，也可按一定比例硫酸铵和氯化铵配成混合溶液，直接注入注液井，使浸取剂溶液在矿体中扩散渗透，与黏土矿物接触，在固液界面发生离子交换反应，将稀土离子交换于溶液。在矿体底端山脚处，用千米钻打出导流孔，导出稀土浸出液进入收液沟，最后汇入集液池，用于回收稀土。由于原地浸出工艺不挖矿，不会破坏山体和毁坏植被，是一种绿色环保工艺，已在风化壳淋积型稀土矿工业开采中得到广泛应用。[0003]原地浸出工艺的稀土浸出液随浸出时间的延长，浸出液稀土浓度逐渐降低，稀土浓度(REO)由1.0g/L逐步下降到0.1g/L；杂质离子也同样从高到低，以主要杂质铝离子为例，铝离子浓度从0.04g/L下降到0.01g/L。风化壳淋积型稀